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设函数方程2χχ+3χ-4χ=0 (1)证明:方程在区间(1,2)内有唯一实根; (2)若迭代格式为χn+1= (n=0,1,2,…),试分析它的收 敛性,如果收敛,试求出它的根(ε=
×10-5)。 (3)试用Newton法和弦截法求出此方程的根(ε=
×10-5)。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:×
(1)令f(χ)=-1,则f(χ)∈C[1,2,f(1)f(2)=<0,且f′(χ)=<0,由零点定理知方程f(χ)=0在(1,2)内有且仅有一个根。(2)设迭代函数为φ(χ)=ln(2χ+3χ),由于φ′(χ)=>0,χ∈(1,2)即φ(χ)在(1,2)内单调增,故有φ(1)≤φ(χ)≤φ(2)而,故1<φ(χ)<2,χ∈(1,2)即对任意χ∈[1,2有φ(χ)∈[1,2,又因为φ〞(χ)=>0,χ∈[1,2故即φ(χ)满足Lipschitz条件,由压缩映像原理知,所取迭代格式收敛到方程的根χ*,取χ0=1.5做迭代,计算结果见表2.3.4。因为|χ18-χ17|=0.4×10-5<×10-5,故取χ*≈χ18=1.507117735。(3)令f(χ)=2χ+3χ-4χ,则f(χ)=2χln2+3χln3-4χln4,于是Newton迭代格式为χn+1=χn-(n=0,1,2,…)取χ0=1.5,迭代得χ1=1.507184302χ2=1.507126595χ3=1.507126591取χ*≈χ3≈1.507126591。由变端点弦截法公式χn+1=χn-(n=1,2,…)取χn1.4,χ1=1.5,迭代结果见表2.3.5。则χ*≈χ8=1.50712659093119。
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